Gastautor / 03.10.2017 / 10:42 / Foto: Ed g2s / 0 / Seite ausdrucken

Elektrisch um die Ecke biegen: U-Boote zeigen die Grenzen (6)

Von Günter Keil.

Einen zwar indirekten, aber sehr klaren Beweis dafür, dass es bisher keine dem Blei-Säure-Akku in jeder Hinsicht überlegene Batterietechnik für Antriebszwecke gibt, zeigen die militärischen Entwicklungen im U-Boot-Bau. Obwohl den Marinen sowohl in den USA als auch in der Sowjetunion vergleichsweise enorme Mittel zur Verfügung gestanden haben, ist es beiden bis heute nicht gelungen, die Bleibatterien in den konventionellen U-Booten (also denen, die keinen Nuklearantrieb besitzen) durch eine überlegene Batterietechnik zu ersetzen. Man kann davon ausgehen, dass in den vergangenen Jahrzehnten in den Laboratorien dieser Länder sowohl kontinuierlich als auch massiv an entsprechenden Entwicklungen gearbeitet wurde – und auch noch wird. Das Ergebnis dieser Anstrengungen, gegen die das derzeitige Engagement der zivilen Industrie eher bescheiden anmutet, ist die Erkenntnis, dass nach wie vor die Bleibatterie die beste Lösung darstellt.

Wer zum Beispiel den Museumshafen im holländischen Zandvoort besucht und dort das große konventionelle russische U-Boot besichtigt, kann durch einen Blick in den jetzt leeren, riesigen Bauch des Bootes einen Eindruck von der Masse der Bleiakkus gewinnen, die dort einst die Fahrt im getauchten Zustand angetrieben haben. In diesem Punkte hat sich gegenüber der U-Boot-Antriebstechnik für die Unterwasserfahrt im 2. Weltkrieg bis heute einzig und allein die schiere Masse der Bleiakkus im Rumpf der konventionellen U-Boote erhöht. Niemals würde die Marine die Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien auf U-Booten erlauben, so lange die nicht vollständig überwundene Brandgefahr dieser Speicher weiter besteht.

Dies war der Grund für die Entwicklung des „außenluftunabhängigen Antriebs“ der ab März 2004 eingeführten deutschen U-Boote der Klasse 212 A. Kernstück dieser U-Boote ist ein Antrieb mit Brennstoffzellen. Die Brennstoffzellen sind elektrochemische Wandler, die mit Wasserstoff aus Metallhydrid-Speichern und flüssigem Sauerstoff aus Drucktanks versorgt werden und dadurch Gleichstrom erzeugen. Das „Verbrennungsprodukt“ ist reines Wasser.

Weil die Brennstoffzelle nicht in kürzester Zeit ihre Leistung verändern kann, muss deren Strom in der Bordbatterie zwischengespeichert und dann dem Antrieb zugeleitet werden. Und diese Bordbatterie ist – ein Blei-Säure-Akku. Damit kennt man den modernsten Stromspeicher, den die Marineschiffe heute besitzen. Es gibt immer noch nichts Besseres. Und das seit seiner Erfindung durch den französischen Physiker Gaston Plante im Jahre 1869.

Oder doch ? Die Torpedos der U-Boote werden mit einem anderen Batterietyp ausgerüstet: Silber-Zink-Batterien. Für die Militärs eine gute Wahl, aber für den Antrieb von Autos leider unbezahlbar.

In der nächsten Folge morgen: Bringen Batterie-Neuentwicklungen den Durchbruch?

Autor Dr. Ing. Günter Keil ist ehemaliger Ministerialdirigent im Bundesforschungsminsiterium

Dieser Beitrag erschien zuerst auf der Seite des Europäischen Institutes für Klima und Energie (Eike) hier

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Teil 8

Teil 9

Foto: ed g2s news.navy.mil via Wikimedia
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